기계공학과 전인수 교수 연구팀이 차세대 스마트 소재인 ‘상변화 젤(Phase-change gels)’의 설계 원리와 응용 가능성을 종합적으로 정리한 논문을 재료과학 분야 세계적 권위 학술지인 『Progress in Materials Science』 (영향력지수 40.0)에 “Advanced phase-change gels: a distinct class of multifunctional materials” 라는 제목으로 게재했다.

이번 연구에는 전남대 기계공학과의 Nitha Mary George 박사과정생과 Md. Tariful Islam Mredha 박사가 공동으로 참여했다.

상변화 젤은 열에너지를 저장·방출할 수 있는 상변화 물질(PCM)을 3차원 젤 매트릭스 내부에 통합한 소재다. 이를 통해 기존 상변화 소재의 한계를 극복하면서도 투명도, 기계적 강도, 접착력, 이온전도도 등 다양한 물성을 폭넓게 제어할 수 있다. 특히 열에너지 저장 기능과 기계적 유연성을 동시에 구현할 수 있어 차세대 스마트 소재로 주목받고 있다.

특히 연구팀이 자체 개발한 ‘초과포화 글리세로젤 (supersaturated glycerogel)’은 넓은 온도 범위(−30~37℃)에서 직접적인 열에너지 방출이 가능하며, 형상기억 특성과 강한 접착 성능을 동시에 구현할 수 있는 소재로 소개됐다. 해당 소재는 극한 환경에서도 안정적인 열관리와 기능 구현이 가능해 다양한 응용 가능성을 제시하고 있다.

이번 논문은 상변화 젤 분야의 전반적인 발전 현황을 종합적으로 정리하고 향후 연구 방향을 제시했다는 점에서 높은 학술적 의미를 가진다는 평가를 받고 있으며, 향후 상변화 젤이 에너지 효율, 지속가능성, 다기능성 시스템에 대한 산업적·사회적 요구에 대응할 수 있는 미래형 소재 플랫폼으로 발전할 가능성을 제시했다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 「핵심연구(유형C)」 사업, 「개척연구」 사업, 「해외우수신진연구자지원」 사업의 지원을 받아 수행됐다.